题目内容
3．
如图所示，重500N的物体与地面间的摩擦力为144N，为使物体在6s内匀速移动6m，必须在绳的自由端加60N的水平拉力．（1）那么拉力做的有用功是多少J？
（2）此滑轮组的机械效率是多少？
（3）拉力做功功率是多少？
分析 （1）知道物体移动的距离和摩擦力，根据W有=fs求出有用功．
（2）根据绳子的段数，求出拉力移动的距离s'．根据W总=Fs'求出总功；知道有用功和总功，η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出滑轮组的机械效率．
（3）知道总功，即拉力做的功，据公式P=$\frac{W}{t}$可以计算出对应的功率．
解答 解：（1）物体与地面间的摩擦力为144N，为使物体匀速移动6m，所以有用功为：W有=fs=144N×6m=864J．
（2）如图，绳子的段数为3段，所以拉力移动的距离是：s'=3s=3×6m=18m，所以总功为：W总=Fs'=60N×18m=1080J．
所以，η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{864J}{1080J}$×100%=80%．
（3）此时拉力的功率是：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1080J}{6s}$=180W；
答：（1）那么拉力做的有用功是多少864J；
（2）此滑轮组的机械效率是80%；
（3）拉力做功功率是180W．
点评 （1）能判断绳子的段数．
（2）对于滑轮组竖直方向拉动物体上升和水平方向拉动物体水平运动，要明确拉力做功是总功，物体上升或水平移动的功是有用功．
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14．小汽车逐渐走进了寻常百姓的家，乘客要系上安全带，座椅靠背上方还要安装头枕，关于安全带和头枕，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 安全带能防止，突然加速造成的人体伤害 | |
| B． | 头枕是乘客睡觉时，防止汽车颠簸，造成的人体伤害 | |
| C． | 安全带能防止汽车被追尾时告之成的伤害，头枕能防止与前车相碰时造成的伤害 | |
| D． | 安全带能防止突然刹车（或与前面相撞）时的伤害，头枕能防止被追尾时，造成的伤害． |
18．在不计机械自重和摩擦的情况下，下列机械不能完成用10N的拉力刚好提起重20N物体的简单机械是（ ）
| A． | 一个动滑轮 | |
| B． | 一个定滑轮 | |
| C． | 杠杆 | |
| D． | 一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组 |
8．楠楠同学在资料上看到了一份材料，某大学物理系的同学在测定额定电压为2.5V小灯泡的电阻的实验中，得到部分U和I的数据如表所示．
（1）楠楠想根据表中的数据，画出该小灯泡的电流跟电压变化的图象，于是她设计了如图所示的坐标图．
①请你帮楠楠在坐标图丙中画出该小灯泡的电流随电压变化的图象；
②从材料或图象中可知，该小灯泡的额定电流为0.20A，正常发光时的电阻为12.5Ω；
（2）楠楠还想利用初中的物理实验器材，通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是她又设计了如图甲所示的电路图，同时找来了实验器材并连接了部分实物电路，其中电源用的是2节新干电池，滑动变阻器的电阻可在0～50Ω内调节．
①请你用笔画线代替导线，按照图甲所示电路图，帮楠楠将图乙中的实物电路图连接完整；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到A端（选填“A”或“B”）；实验中，由于操作不小心等原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是小灯泡短路．
③楠楠通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性，你认为楠楠能做到吗？请简要说明理由．不能做到；因为电源电压才3V，导线和电源都有电阻，灯泡两端的电压不可能达到3V，最小电流也不能达到0.02A．
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| U/V | 0.20 | 0.80 | 1.40 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
| I/A | 0.02 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.21 |
①请你帮楠楠在坐标图丙中画出该小灯泡的电流随电压变化的图象；
②从材料或图象中可知，该小灯泡的额定电流为0.20A，正常发光时的电阻为12.5Ω；
（2）楠楠还想利用初中的物理实验器材，通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是她又设计了如图甲所示的电路图，同时找来了实验器材并连接了部分实物电路，其中电源用的是2节新干电池，滑动变阻器的电阻可在0～50Ω内调节．
①请你用笔画线代替导线，按照图甲所示电路图，帮楠楠将图乙中的实物电路图连接完整；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到A端（选填“A”或“B”）；实验中，由于操作不小心等原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是小灯泡短路．
③楠楠通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性，你认为楠楠能做到吗？请简要说明理由．不能做到；因为电源电压才3V，导线和电源都有电阻，灯泡两端的电压不可能达到3V，最小电流也不能达到0.02A．
15．
我们知道，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度就越大．但是，用同样大小的力去拉两只不同的弹簧，伸长的长度不同，这说明弹簧有“软”“硬”之分，容易被拉伸的弹簧比较软，反之比较硬．弹簧的软硬用它的刚性系数来表示．刚性系数越大，弹簧越硬．为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关，通过有关实验探究，取得数据如表（S为制造弹簧的金属丝的横截面积，n为弹簧的匝数．r为弹簧的半径．A为弹簧的刚性系数）：
（1）A=k$\frac{{S}^{2}}{n{r}^{3}}$（填字母表达式），其中k与制造弹簧的材料有关，材料不同，k值一般不同．上述实验中钢的k值k钢=2×109N/m2．（填上数值和单位）．
（2）用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧，则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图象中的图线b表示．
（3）如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧，都用l0N的力拉伸时，用铜做成的弹簧变得更长．
（4）用横截面积为9×10-6m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧，则该弹簧的半径为3×10-2 m．
我们知道，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度就越大．但是，用同样大小的力去拉两只不同的弹簧，伸长的长度不同，这说明弹簧有“软”“硬”之分，容易被拉伸的弹簧比较软，反之比较硬．弹簧的软硬用它的刚性系数来表示．刚性系数越大，弹簧越硬．为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关，通过有关实验探究，取得数据如表（S为制造弹簧的金属丝的横截面积，n为弹簧的匝数．r为弹簧的半径．A为弹簧的刚性系数）：| 材料 | S/m2 | n | r/m | A/（N•m-1） |
| 铜 | 3×10-6 | 100 | 1×10-2 | 90 |
| 钢 | 3×10-6 | 100 | 1×10-2 | 180 |
| 铜 | 6×10-6 | 100 | 1×10-2 | 360 |
| 钢 | 3×10-6 | 200 | 1×10-2 | 90 |
| 铜 | 6×10-6 | 100 | 2×10-2 | 45 |
（2）用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧，则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图象中的图线b表示．
（3）如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧，都用l0N的力拉伸时，用铜做成的弹簧变得更长．
（4）用横截面积为9×10-6m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧，则该弹簧的半径为3×10-2 m．
